BAB 19

KROMATOGRAFI

Warna dari banyak benda sebenarnya merupakan kombinasi pigmen-pigmen warna. Apabila pigmen bercampur secara fisika, tetapi atom dan molekulnya tidak bergabung, maka pigmen-pigmen yang berbeda sering kali dapat dipisahkan. Pemisahan pigmen ini dilakukan dengan proses yang disebut kromatografi.

            Pada percobaan ini, kita akan menguji berbagai metode kromatografi. Kita juga akan menyimpulkan pengaruh berbagai penyerapan bahan terhadap warna dan mengukur flow rate (kecepatan mengalirnya) pigmen warna.

A.  Tujuan      : Untuk menghitung flow rate atau kecepatan mengalir pewarna makanan  berwarna kuning.

B.  Bahan       : permen salut gula, stoples kecil, air suling, spidol, stiker label, gunting,  penggaris, kertas saringan kopi, pensil, tusuk gigi, sedotan, gelas minuman, klip kertas, air, botol plastik soda ukuran 2 liter dengan tutup

C.  Langkah-langkah Kerja

1.    Letakkan 10 permen warna kuning dalam stoples kecil.

2.    Tambahkan air suling sampai permen terendam.

3.    Dengan pelan, goyang stoples sampai warna kuning setiap permen hilang. Sedapat mungkin jangan sampai lapisan permen berwarna putih ikut larut.

4.    Angkat dan buang permen tersebut.

5.    Tambahkan 10 permen warna kuning ke dalam cairan berwarna kuning dalam stoples tadi.

6.    Sekali lagi, goyang stoples pelan-pelan sampai warna kuning setiap permen hilang. Angkat dan buang permen tersebut, dan biarkan cairan permen warna kuning.

7.    Dengan spidol, tulis “Pewarna Makanan Kuning” di atas stiker tabel, dan tempelkan pada stoples.

8.    Potong kertas saringan kopi dengan ukuran 3,8 x 15 cm.

9.    Potong meruncing pada salah satu sisi kertas.

10.  Buatlah garis pensil tipis di atas ujung kertas yang meruncing. Gunakan pensil untuk memberi label “Awal”.

11.  Buat garis kedua 10 cm di atas garis “Awal”, dan beri label garis ini “Akhir”.

12.  Gunakan ujung tusuk gigi untuk menaruh setetes pewarna kuning di tengah garis awal.

13.  Biarkan setitik pewarna tersebut mengering sebelum menetesi lagi dengan pewarna di tempat yang sama.

14.  Tambahkan 10 tetes pewarna lagi pada tempat yang sama, tetapi biarkan mengering sebelum menetesi lagi. Lakukan terus hal ini sampai kita mendapatkan lapisan pigmen yang tebal dan berat di kertas.

15.  Gulung ujung yang satu pada sedotan.

16.  Letakkan ujung kertas yang runcing ke dalam gelas kosong. Sesuaikan kertas sehingga ujung lancip hampir menyentuh dasar gelas saat sedotan diletakkan di atas gelas.

17.  Jepit kertas dengan klip (lihat gambar 19.1)

18.  Angkat kertas dari gelas kosong.

19.  Tuang air ke dalam gelas sampai sedalam 1,8 cm.

20.  Kembalikan kertas tadi ke dalam gelas, kemudian letakkan sedotan di atas gelas.

Catatan : Ujung lancip kertas harus mengenai air, tetapi titik kuning harus di atas permukaan air.

21.  Potong bagian bawah botol plastik soda.

22.  Tutup botol tersebut rapat-rapat, dan taruh di atas gelas tadi (lihat Gambar 19.2).

23.  Amati bahwa air naik melalui kertas. Setelah air mencapai garis atas, angkat kertas dan biarkan mengering.

Gambar 19.1 dan 19.2

24.  Ukur jarak dari garis awal ke pusat pita warna yang terbentuk.

25.  Gunakan persamaan berikut untuk menghitung flow rate (R) pewarna kuning. Lihat contoh perhitungan.

R =

D.  Hasil         : Garis-garis warna kuning terbentuk dan bergerak bersama air, saat air menaiki kertas. Sekumpulan warna kuning terbentuk di bagian atas kertas di bawah garis atas yang dibuat oleh air. Angka R untuk permen kuning yang digunakan penulis adalah 0,65.

Catatan : Flow rate (R) akan tergantung pada pewarna kuning dari merek yang digunakan.

E.  Penjelasan

Kromatografi adalah proses pemisahan campuran dengan membuat bagian-bagian campuran yang berbeda, bergerak melalui bahan yang menyerap dengan kecepatan yang berbeda. Setiap bagian campuran yang terpisah dapat diidentifikasi dengan warna dan flow rate (R). Pemisahan disebabkan oleh aksi kapiler (naiknya permukaan cairan dalam tubuh kecil) dan kemampuan zat untuk larut.

            Pada percobaan ini, ada ruang di antara serat-serat kecil pada kertas yang membentuk struktur seperti tabung di seluruh kertas. Pelarut, dalam hal ini air, ditarik ke dalam tabung serat dan naik karena daya adhesi dan kohesi. Adhesi adalah gaya tarik molekul air terhadap kertas. Kohesi adalah gaya tarik antara molekul air satu dengan molekul air lainnya. Permukaan cairan di dalam ruang kertas tidak rata, tetapi berbentuk mirip bulan sabit karena adhesi air terhadap kertas lebih besari daripada kohesi di antara molekul-molekul air.

            Gaya tarik adhesi air terhadap kertas cukup kuat untuk menggerakkan air melawan gaya gravitasi. Molekul-molekul air yang menempel pada tabung serta kertas, menarik molekul air yang lebih rendah sampai tengah-tengah tabung. Saat air naik, air membawa pewarna kuning. Jarak yang dicapai pewarna tergantung gaya tariknya terhadap air melawan gaya tarik terhadap kertas. Tarikan gravitasi dan daya tarik terhadap kertas, menarik molekul pewarna keluar dari air dan menorehkannya pada kertas. Pola warna yang terbentuk di atas kertas disebut kromatogram.

F.  Tugas Percobaan Dengan Pendekatan Baru

1.  Apakah kecepatan mengalir (flow rate) sama untuk pewarna lain ?

     a.    Ulangi percobaan dengan menggunakan warna lain. Beberapa warna merupakan kombinasi warna. Misalnya, hijau terbuat dari warna primer biru dan kuning, dan oranye adalah kombinasi warna dan kuning. Tentukan flow rate (R) setiap warna.

     b.    Ulangi eksperimen awal dengan menggunakan campuran warna berbeda. Hitung flow rate (R) setiap pita warna pada kromatrogram dan bandingkan dengan yang dihitung paa setiap warna permen.

2.  Apakah daya serap kertas filter mempengaruhi kecepatan cairan mengalir (flow rate) ? Ulangi percobaan awal dengan menggunakan jenis kertas yang berbeda, seperti pinggir kertas koran, kertas kromatografi yang bisa kita dapatkan dari guru kimiamu, atau kertas serbet (tisu).

G.  Merancang Percobaan Mandiri

1.  Apakah urutan pemisahan benda yang terlarut berbeda, jika pelarut mengalir ke bawah, bukan ke atas ? Potong serbet kertas 5 cm. Dengan menggunakan tinta yang larut dalam air, buat garis melintang di kertas sekitar 10 cm dari salah satu ujungnya. Siapkan semangkuk air dekat bak pancuci piring. Letakkan ujung kertas yang paling dekat dengan garis hitam dalam air di dalam mangkuk. Jangan sampai garis hitam terkena air. Ujung kertas lain tergantung pada bibir mangkuk.  Bandingkan kromatogram yang dibuat dengan cara ini dengan sebelum dilakukan. Pamerkan semua kromatogram, dan tunjukkan bagaimana prosedur pembuatannya.

2.  Siapkan kromatogram daun dengan meletakkan sebuah daun menghadap ke bawah, di atas kertas saring kopi bundar. Gosok ujung uang logam naik turun di atas daun untuk membuat titik hijau berukuran 2,5 cm di atas kertas filter. Biarkan titik hijau tadi mengering sebelum mengulangi prosesnya. Lakukan hingga kita mendapatkan cukup banyak pigmen untuk membuat titik hijau tua di atas kertas. Lipat kertas hingga membentuk corong dan jepit dengan klip. Tuang sedikit alkohol ke dalam piring.

Letakkan dasar kertas kerucut kertas ke alkohol. Untuk menjaga agar alkohol tidak terlalu cepat menguap, tutup piring dan corong dengan sebuah kotak. Biarkan kertas tersebut selama 30 menit. Pamerkan kromatogram yang kering.

G.  Tugas Mandiri

1.  Tanaman memiliki warna hijau karena memiliki pigmen yang disebut klorofil. Baca buku biologi untuk mencari informasi lebih banyak tentang pigmen warna tanaman. Gunakan informasi tersebut untuk menganalisis warna pada kromatogram daun.

2.  Kromatografi digunakan dalam industri untuk memisahkan dan mengukur pelarut. Baca buku kimia untuk mencari informasi tentang proses kromatografi ini. Jenis penyerap apa yang digunakan selain kertas filter ? Jelaskan proses kromatografi gas.